最早探索金星的是前苏联的“金星1”号，这是人类历史上发射的第一艘金星探测飞船，于1961年2月12日升空，但并不成功。
首度成功观测金星的是美国的“水手2”号，于1962年8月27日升空，同年12月14日，通过了距离金星34830千米的地方探测金星。
首次在金星大气中直接测量的是前苏联的“金星4”号，于1967年10月18日，打开降落伞，降落于金星大气中。
首次软着陆成功的是前苏联的“金星7”号，它于1970年12月15日，降落于金星表面，送回各种观测资料。
前苏联从1961年开始，直至1983年，共发射飞船16艘，除少数几艘失败外，大多数都按原计划发回不少重要资料。
浓云覆盖下的金星
美国在1962年发射“水手2”号以后，又在1978年5月20日和8月8日先后发射“先驱者金星1”号和2号，其中“先驱者金星2”号的探测器软着陆成功。至此，美国也先后有6个探测金星的飞船上天。
金星的天空是橙黄色的。金星的高空有着巨大的圆顶状的云，它们离金星地面48千米以上，这些浓云悬挂在空中反射着太阳光。这些橙黄色的云是什么呢?原来竟是具有强烈腐蚀作用的浓硫酸雾，厚度有20～30千米。因此，金星上若也下雨的话，下的便全是硫酸雨，恐怕也没有几种动植物能经得住酸雨的洗礼。金星是个不毛之地。
金星的大气又厚又重。金星的大气不仅有可怕的硫酸，还有惊人的压力。我们地球的大气压只有一个大气压左右，在金星的固定表面，大气压是95个大气压，几乎是地球大气的100倍，相当于地球海洋深处1000米的水压。人的身体是承受不起这么大的压力的，肯定在一瞬间被压扁。
金星的大气中主要是二氧化碳。二氧化碳占了气体总量的96％，而氧气仅占0?4％，这与地球上大气的结构刚好相反，金星的二氧化碳比地球上的二氧化碳多出1万倍，人在金星上会喘不过气来，一准会被闷死。这里常常电闪雷鸣，几乎每时每刻都有雷电发生，让你掩耳抱头，避之不及。
金星是真正的“火炉”。地球上40摄氏度的高温已经让人受不了，但金星表面的温度高得吓人，竟然高达460摄氏度，足以把动植物烤焦，而且在黑夜并不冰冻，夜间的岩石也像通了电的电炉丝发出暗红色光。金星怎么会有这么恐怖的高温呢?这也是二氧化碳的“功劳”。白天，在强烈阳光照射下，金星地表很热，二氧化碳具有温室效应，就是说大气吸收的太阳能一旦变成了热能，便跑不出金星大气，而被大气挡了回来，二氧化碳活像厚厚的“被子”，把金星捂得严密不透风，酷热异常。再加上金星的一个白天相当于地球上58天半，吸收的热量更是越聚越多，热量只进不出，从而达到了460摄氏度的高温，比最靠近太阳的水星白昼的温度还要高（水星约430摄氏度）。
金星上直径达25千米的巨大圆盖
温室效应使金星昼夜几乎没有温差，冬夏没有季节变化。因而金星上无四季之分。
金星上如此恶劣的环境，是以前的人们不曾想到过的，这位曾经是地球“孪生姐妹”的金星，一旦面纱撩开，即刻让人们对金星上存在生命的幻想破灭了。
金星有很少量的水，仅为地球上水的十万分之一。这些水分布在哪里呢？由“金星13”号和“金星14”号探测表明，在硫酸雾的低层，水汽含量比较大，为0?02％，而在金星表面大气里有0?02%。金星表面找不到一滴水，整个金星表面就是一个特大的沙漠，在每日的大风中尘沙铺天盖地，到处昏昏沉沉。
金星地表与地球有几分相似。金星因为有大气保护，环形山没有水星、月球那么多，地球相对比较平坦，但是有高山。山的高度的最大落差与地球相似，也有高大的火山，延伸范围广达30万平方千米。大部分金星表面看起来像地球陆地。不过，地球陆地只有3/10，其余7/10为广大海面。金星陆地占5/6，剩下的1/6是小块无水的低地。至今金星表面还没有水。
“哈勃”太空望远镜拍摄的金星紫外光照片
金星自转是卫星中最独特的。自转与公转方向相反，是逆向自转。换句话说，从金星上看太阳，太阳是从西方升起，在东方落下。
金星逆向自转，是科学家用雷达探测金星表面根据反射器回来的雷达波发现的，还知道金星自转非常缓慢。每243天自转一周，如果我们在金星上观看星星，每过243天，才能在天空看到同一幅恒星图景，如我们以太阳为基准测量金星自转周期，仅仅是116?8个地球日。因为，在这段时间，金星沿公转轨道前进了很大一段距离，在这243天中，可以看到两次日出和日落。所以，一个金星日是116?8个地球日，金星上的一天等于地球上116天多。
为了在探测金星方面取得更大的成就，美国宇航局决定要利用其在雷达探测技术方面的先进设备，透过金星浓密的云层，详细勘察金星的全貌和地质构造。1989年5月4日，“亚特兰蒂斯”号航天飞机将“麦哲伦”号金星探测器带上太空，并于第二天把它送入金星的航程。“麦哲伦”号金星探测器重量达3365千克，造价达4?13亿美元。后来的事实说明，“麦哲伦”号是迄今最先进最为成功的金星探测器。“麦哲伦”号装有一套先进的电视摄像雷达系统，可透过厚厚的云层测绘出金星表面上小如足球场的物体图像，其清晰度胜过迄今所获金星图像的10倍！它装载的高分辨率综合孔径雷达，其发射、接收天线与著名的“旅行者”号探测器定向天线相似，也是3?65米直径的抛物面形天线，但其性能比前者提高了许多，它在金星赤道附近250千米高空时，分辨率也可达到270米。“麦哲伦”的中心任务是对金星作地质学和地球物理学探测研究，通过先进的雷达探测技术，研究金星是否具有与河床和海洋构造，因前苏联有科学家推测，大约40亿年前金星上有过汪洋大海。
“麦哲伦”经过15个月的航行，于1990年8月10日点燃反向制动火箭，使其速度由每小时3?96万千米减至2?79万千米，进入围绕金星的轨道。“麦哲伦”探测器运行中沿金星子午线绕一圈约需要189分钟，扫描宽度为20～25千米；从北极区域到南纬60度计划进行37分钟的观测，行程约1?5万千米。8月16日“麦哲伦”发回第一批进行照片。
“麦哲伦”拍摄到金星上一个40千米×80千米大的熔岩平原，雷达的测绘图像非常清晰，可以清楚地辨认出火山熔岩流、火山口、高山、活火山、地壳断层、峡谷和岩石坑。金星火山数以千计，火山周围常有因陨石撞击而形成的沉积物，像白色花朵。“麦哲伦”发现金星上的尘土细微而轻盈，较易于被吹动，探测表明金星表面确实是有风的，很可能像“季风”那样，时刮时停，有时还会发生大风暴。金星表面温度高达280～540摄氏度。它没有天然卫星，没有水滴，其磁场强度也很小，大气主要以二氧化碳为主，一句话，它不适宜生命存活。它的表面70％左右是极为古老的玄武岩平原，20％是低洼地，高原大约占了金星表面的10％，金星上最高的山是麦克斯韦火山，高达12000米。在金星赤道附近面积达2?5万平方千米的平原上，有3个直径为37～48千米的火山口。金星上环绕山极不规则，总共约有900个，而且痕迹都非常年轻。
“麦哲伦”拍摄了金星绝大部分地区的雷达图像，它的许多图像与前苏联“金星15”号和“金星16”号探测器所摄雷达照片经常可以重合拼接起来，使判读专家得以相互印证，从而使得人们对金星有进一步的了解。“麦哲伦”号从1990年8月10日至1994年12月12日一直围绕金星进行探测，最后在金星大气中焚毁。1990年2月飞往木星的“伽利略”号探测器途径金星，成功地拍摄金星的紫外，红外波段的图像，照片上显示金星大气顶部的硫酸云雾透过紫外光非常突出。
虽说金星空间探测硕果累累，但仍然有许多待解之谜。譬如说，金星上确曾有过海吗？金星上的温室效应是在什么时候、怎样发生的？目前金星表面是经过大规模的火山活动而重新形成的吗？金星大气的精确化学成分是什么？等等。